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infotek 2024-11-11 07:54

基于SLM光束整形系统中光学系统像差的研究

空间光调制器(SLM.0003 v1.0) 9z{}DBA  
应用示例简述 -c1-vGW/  
1. 系统细节  0%,W5w  
 光源 Q.7X3A8  
— 高斯激光束 /6[vF)&  
 组件 p=eSJ*  
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 9}2/ko  
— 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 }id)~h_@  
 探测器 h(}#s1Fzq  
— 视觉感知的仿真 9 ;vES^  
— 高帽,转换效率,信噪比 |5FEsts[  
 建模/设计 r/0 #D+A  
— 场追迹: /8`9SS  
 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 _C1u}1hW#  
WdC7CK  
2. 系统说明 ~Ni-}p  
?wmu 0rR  
cdH`#X  
y,Bj,zw  
3. 建模&设计结果 SJj_e-  
`Has3AX8  
不同真实傅里叶透镜的结果: HlkjyD8  
I 6<LKI/  
cw~GH  
5HL>2 e[  
4. 总结 9S'\&mRl  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 Ssa/;O2  
lu.xv6+  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 93w$ck},?G  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 ?&1%&?cg9  
ji ,`?  
光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 _ J"J[$  
ahM? ;p  
应用示例详细内容 pAN$c "  
Pff-eT+~m  
系统参数 {=R vFA  
zn*i  
1. 该应用实例的内容 iHo0:J~  
!a5e{QG0  
)s 1 Ei9J  
D{[i_K  
cetlr  
2. 仿真任务 0b,{4DOD  
+#'QP#  
在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 c/3]M>+M  
2fUz}w (  
3. 参数:准直输入光源 #: ,X^"w3  
#M[Cq= 2  
Ahg6>7+R.  
k1FG$1.  
4. 参数:SLM透射函数 hA"z0Fszh  
a>nV!b\n5  
;wr]_@<~  
5. 由理想系统到实际系统 )#cGeP A  
l {\@+m  
3Q+THg3~?  
 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 C1~Ro9si  
 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 jCt[I5"+z  
 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 s8kkf5bu  
 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 SRk-3:  
 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 g\,HiKBXd  
|fm"{$u  
9hs7B!3pc>  
Le c%kC  
"{(4  
应用示例详细内容 UBy:W^\g  
YPav5<{a  
仿真&结果 uI[lrMQYa  
6~Xe$fP(  
1. VirtualLab中SLM的仿真 E|^~R}z)  
%"RgW\s[R  
 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 c7N`W}BZ  
 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 w-MnJ(r  
 为优化计算加入一个旋转平面 +EgQj*F*  
PfVjfrI[  
+Gvf5+ 5VR  
enJE#4Z5&s  
2. 参数:双凸球面透镜 x:Kca3pv_  
QFf lx  
jW+L0RkX  
 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 _nj?au(@`Y  
 由于对称形状,前后焦距一致。 O-vvFl#4  
 参数是对应波长532nm。 /z+}xRS  
 透镜材料N-BK7。 < F Cr L  
 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 PV%7 m7=x  
cS ;hyLd  
rm4j8~Ef  
8a1G0HRQ  
c;bp[ Y3R  
N LC}XL  
3. 结果:双凸球面透镜 kqA`d  
"ND 7,rQ  
c>r0 N[  
 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 z6R<*$4  
 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 h^bbU.  
 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 W%.Kr-[?`o  
*/RtN`dh  
C (_xqn  
 $3%EKi  
e2%Y8ZJG.  
4. 参数:优化球面透镜 /W/ =OPe  
>+fet ,  
q=E<y  
 然后,使用一个优化后的球面透镜。 1< ;<?  
 通过优化曲率半径获得最小波像差。 #Gs] u  
 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 [:sV;37s  
 透镜材料同样为N-BK7。 hHdH#-O:4"  
j#0@%d  
!["WnF{5eC  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 }0|,*BkI m  
Fmk, "qs  
V\WqA8  
7\K=8G  
5. 结果:优化的球面透镜 _bn*B$  
zN {'@B  
,Rk;*MEMJ  
 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 ZPY#<^WOzr  
 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 [L"(flY(E  
 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 Id(L}i(X  
! iA0u  
3Qfj=; 4  
JV Fn=Mw  
6. 参数:非球面透镜 ~%B^`s  
lh&Q{t(+8  
_K3?0<=4  
 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 k/?5Fs!#  
 非球面透镜材料同样为N-BK7。 @S yGj#  
 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 gh|TlvnA  
)Y+n4UL3NK  
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 t{| KL<d]  
+;tXk  
(4L XoNT  
o nt8q8  
D$d8u=S  
7. 结果:非球面透镜 nxkbI:+t  
-uXf?sTV  
*Fb]lM7D  
 生成期望的高帽光束形状。 Va"Q1 *"  
 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 9}p?h1NrY  
 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 GSIRZJl  
_SC{nZ[  
_ ]@   
tAO,s ZW  
:*Lr(-N-  
8. 总结 mZQW>A]iE  
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 T^> ST  
$ (/=Wn  
 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 5gYv CW&~  
 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 oJb${k<3  
u0 myB/`  
光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 2wLnRP`*  
!Hq$7j_  
扩展阅读 $p:RnH\H1  
4&%0%  
扩展阅读 -5vg"|ia,  
 开始视频 .8Eh[yiln  
-     光路图介绍 >-U'mkIH  
 该应用示例相关文件: B' }h6ZH  
-     SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 !\|_,pSB  
-     SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
lTb4quf8I  
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